[发明专利]一种针对宫颈细胞的DNA指数自动计算方法在审

专利信息
申请号: 201910766719.9 申请日: 2019-08-20
公开(公告)号: CN110675363A 公开(公告)日: 2020-01-10
发明(设计)人: 刘娟秀;肖璇璐;张静;朱嘉宸;王祥舟;杜晓辉;郝如茜;倪光明;刘霖;刘永 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: G06T7/00 分类号: G06T7/00;G06T7/194;G06F17/11
代理公司: 51203 电子科技大学专利中心 代理人: 陈一鑫
地址: 611731 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 分割 细胞图像 病变细胞 非整倍体 宫颈细胞 可变参量 前景区域 生物标记 图像分割 微小变化 细胞病变 细胞诊断 肿瘤细胞 自动计算 传统的 细胞团 地调 算法 自动化 多样性 图像 细胞 诊断
【说明书】:

发明公开了一种针对宫颈细胞的DNA指数自动计算方法,属于细胞图像处理领域。由于图像种类的多样性和复杂性,传统的图像分割方法的可变参量较单一,无法满足细胞图像分割的精度。本发明将分割操作分为粗分割和细分割两个部分,粗分割得到感兴趣的细胞团前景区域,再通过细分割定位到每个细胞,更好地提高分割精度,从而提高细胞诊断的效率和正确性。DNA非整倍体是肿瘤细胞形成过程中的一个生物标记,通过计算DNA指数识别病变细胞,可以更好地描述细胞病变时肉眼难以识别的微小变化,降低诊断误差,并且算法采用自动化识别,极大地调高了识别效率。

技术领域

本发明属于细胞图像处理领域,具体描述为一种基于DNA定量的宫颈细胞参数计算领域。

背景技术

现有的宫颈细胞学诊断都是在人为的情况下依据诊断经验肉眼判断细胞是否病变,费时费力。

而计算机辅助宫颈病理细胞图像判读技术包括分割和分类两个部分,首先由分割算法得到感兴趣的宫颈细胞区域,避免受到背景和杂质(由于外部因素导致的细胞破裂、变形等情况),然后再提取细胞特征,分为正常部分和可疑部分,最后对可疑区域进一步判断。通过DNA定量分析,即计算DNA指数可以精确测定DNA含量的改变,从而判断细胞的病理改变。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动的针对宫颈细胞的DNA指数的计算方法,减少人工劳动。

为了达到上述目的,本发明的解决方案是:

一种针对宫颈细胞的DNA指数自动计算方法,包括如下步骤:

步骤1:采用图像采集装置获取宫颈细胞样本的显微图像;

步骤2:对步骤1获得的显微图像进行粗分割,识别出单个细胞或细胞团;

步骤2.1:识别出显微图像中灰度极小值的像素区域,并将该区域标签为细胞前景区域;

步骤2.2:以步骤2.1得到的前景区域为中心,计算与该区域相邻的一圈像素点的灰度值是否小于设定的阈值,将小于设定阈值的像素点纳入细胞前景区域,得到新细胞前景区域;

步骤2.3:以新细胞前景区域为中心,重复步骤2.2的方法,直到前景区域周围的像素点灰度值都大于等于设定阈值,得到最终的细胞前景区域,此时细胞前景区域为单个细胞或细胞团;

步骤2.4:计算得到细胞前景区域中灰度极小值像素区域的个数,个数为1的为单个细胞,个数大于1小于6的为细胞团;

步骤3:对步骤2识别出的细胞团进行分割,将细胞团分割为独立的单个细胞;

步骤4:针对每个细胞采用公式如下公式计算DNA指数;

其中:IOD=∑(x,y)∈Ω(I0-It(x,y)),Ω为细胞核区域,It(x,y)表示细胞核内位于(x,y)处的灰度值,I0表示细胞质区域背景光强;表示采用公式IOD=∑(x,y)∈Ω(I0-It(x,y))计算的多个正常细胞核的平均值。

进一步的,所述步骤3的具体方法为:

步骤3.1:将各细胞边界模拟为一条曲线,该曲线的演化过程采用偏微分方程(1-1)表示:

其中,是细胞团的边缘闭合曲线,为拟合曲线的初始状态,即V是细胞团边缘曲线演化的速度函数,其数值大小取决于图像所包含的信息和函数N表示闭合曲线的内向单位法向量;

步骤3.2:由初始曲线生成符号距离函数:

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